Pêşveçûn û rewşa bazarê ya lazerê mîhengbar Beşa duyem

Pêşveçûn û rewşa bazarê ya lazerê mîhengbar (Beşa duyemîn)

Prensîba xebatê yalazerê mîhengkirî

Ji bo bidestxistina mîhengkirina pêlên lazerê bi qasî sê prensîb hene. Piraniyalazerên mîhengbarmadeyên xebatê yên bi xetên floresan ên fireh bikar bînin. Rezonatorên ku lazerê pêk tînin tenê di rêzek dirêjahiya pêlê ya pir teng de windahiyên pir kêm hene. Ji ber vê yekê, ya yekem ew e ku dirêjahiya pêlê ya lazerê bi guhertina dirêjahiya pêlê ya ku bi herêma windahiya kêm a rezonatorê re têkildar e ji hêla hin hêmanan ve (wek şebekeyek) were guhertin. Ya duyemîn ew e ku asta enerjiyê ya veguherîna lazerê bi guhertina hin parametreyên derveyî (wek zeviya magnetîkî, germahî, hwd.) were guheztin. Ya sêyemîn karanîna bandorên ne-xêzik e ji bo bidestxistina veguherîn û mîhengkirina dirêjahiya pêlê (li optîkên ne-xêzik, belavbûna Raman a teşwîqkirî, duqatkirina frekansa optîkî, lerizîna parametrîk a optîkî binêre). Lazerên tîpîk ên ku aîdî moda mîhengkirina yekem in lazerên boyaxkirinê, lazerên krizoberîl, lazerên navenda rengan, lazerên gaza zexta bilind ên mîhengkirî û lazerên excimer ên mîhengkirî.

Lazera tunable ji perspektîfa teknolojiya pêkanînê ve bi piranî tê dabeş kirin: teknolojiya kontrola niha, teknolojiya kontrola germahiyê û teknolojiya kontrola mekanîkî.
Di nav wan de, teknolojiya kontrola elektronîkî ew e ku bi guhertina herika derzîkirinê, bi leza mîhengkirina asta NS, bandfirehiya mîhengkirinê ya fireh, lê hêza derketinê ya piçûk, mîhengkirina pêlê bi dest bixe, li ser bingeha teknolojiya kontrola elektronîkî bi giranî SG-DBR (gratkirina nimûneyê DBR) û lazera GCSR (girêdana rêberî ya gratkirina alîkar a paşve-nimûnekirina refleks) ye. Teknolojiya kontrola germahiyê dirêjahiya pêlê ya derketinê ya lazerê bi guhertina endeksa şikestinê ya herêma çalak a lazerê diguherîne. Teknolojî hêsan e, lê hêdî ye, û dikare bi firehiya benda teng a tenê çend nm were mîheng kirin. Yên sereke yên ku li ser bingeha teknolojiya kontrola germahiyê ne ev in:Lazera DFB(bersivên belavkirî) û lazera DBR (refleksa Bragg a belavkirî). Kontrola mekanîkî bi giranî li ser teknolojiya MEMS (sîstema mîkro-elektro-mekanîkî) ye da ku hilbijartina dirêjahiya pêlê temam bike, bi bandwidthek mezin a verastkirî, hêza derketinê ya bilind. Strukturên sereke yên ku li ser teknolojiya kontrola mekanîkî têne çêkirin DFB (bersivên belavkirî), ECL (lazera valahîya derveyî) û VCSEL (lazera weşana rûyê valahîya vertîkal) ne. Ya jêrîn ji van aliyên prensîba lazerên mîhengbar tê ravekirin.

Serlêdana ragihandina optîkî

Lazera mîhengbar di nifşek nû ya sîstema piralîkirina dabeşkirina dirêjahiya pêlê ya dendik û danûstandina fotonan de di tora hemî optîkî de amûrek optoelektronîkî ya sereke ye. Bikaranîna wê kapasîte, nermbûn û pîvanbariya sîstema veguhestina fîbera optîkî pir zêde dike, û mîhengkirina domdar an nîv-berdewam di rêzek pêlên fireh de pêk aniye.
Şîrket û saziyên lêkolînê li çaraliyê cîhanê bi awayekî çalak lêkolîn û pêşxistina lazerên mîhengbar pêşve dixin, û di vî warî de her tim pêşketinên nû çêdibin. Performansa lazerên mîhengbar her tim baştir dibe û lêçûn her tim kêm dibe. Niha, lazerên mîhengbar bi giranî li du kategoriyan têne dabeş kirin: lazerên nîvconductor ên mîhengbar û lazerên fîber ên mîhengbar.
Lazera nîvconductorÇavkaniyek girîng a ronahiyê ye di sîstema ragihandina optîkî de, ku xwedî taybetmendiyên mezinahiya piçûk, giraniya sivik, karîgeriya veguherîna bilind, teserûfa enerjiyê, û hwd. ye, û bi hêsanî bi cîhazên din re entegrasyona optoelektronîkî ya yek-çîp pêk tîne. Ew dikare wekî lazera bersiva belavkirî ya mîhengbar, lazera neynika Bragg a belavkirî, lazera weşana rûyê valahiya vertîkal a pergala mîkromotor û lazera nîvconductor a valahiya derveyî were dabeş kirin.
Pêşveçûna lazera fîberê ya mîhengbar wekî navgînek qezenckirinê û pêşveçûna dîyoda lazera nîvconductor wekî çavkaniyek pompê pêşveçûna lazerên fîberê pir pêşve xistiye. Lazera mîhengbar li ser bingeha bandwidtha qezenckirina 80nm ya fîbera dopkirî ye, û hêmana parzûnê li lûpê tê zêdekirin da ku dirêjahiya pêlê ya lazerê kontrol bike û mîhengkirina dirêjahiya pêlê pêk bîne.
Pêşketina lazerên nîvconductor ên mîhengbar li cîhanê pir çalak e, û pêşketin jî pir bilez e. Ji ber ku lazerên mîhengbar ji hêla lêçûn û performansê ve hêdî hêdî nêzîkî lazerên dirêjahiya pêlê ya sabît dibin, bê guman ew ê di pergalên ragihandinê de bêtir û bêtir werin bikar anîn û di torên hemî-optîkî yên pêşerojê de rolek girîng bilîzin.

Perspektîfa pêşketinê
Gelek celeb lazerên mîhengbar hene, ku bi gelemperî bi danasîna mekanîzmayên mîhengkirina dirêjahiya pêlê li ser bingeha lazerên cûrbecûr ên yek-dirêjahiya pêlê têne pêşve xistin, û hin kelûpel li bazara navneteweyî hatine peyda kirin. Ji bilî pêşkeftina lazerên mîhengbar ên optîkî yên domdar, lazerên mîhengbar ên bi fonksiyonên din ên entegre jî hatine ragihandin, wekî lazera mîhengbar a ku bi çîpek yekane ya VCSEL û modulatorek vegirtina elektrîkê ve hatî entegre kirin, û lazera ku bi reflektorek Bragg a grating nimûneyê û amplîfîkatorek optîkî ya nîvconductor û modulatorek vegirtina elektrîkê ve hatî entegre kirin.
Ji ber ku lazera mîhengbar a dirêjahiya pêlê bi berfirehî tê bikar anîn, lazera mîhengbar a bi avahiyên cûrbecûr dikare li ser pergalên cûda were sepandin, û her yek xwedî avantaj û dezavantajên xwe ye. Lazera nîvconductor a valahiyek derveyî dikare wekî çavkaniyek ronahiyê ya mîhengbar a firehband di amûrên ceribandina rastîn de were bikar anîn ji ber hêza wê ya derketinê ya bilind û dirêjahiya pêlê ya mîhengbar a domdar. Ji perspektîfa entegrasyona fotonan û hevdîtina tora hemî-optîkî ya pêşerojê, DBR-ya grating a nimûneyê, DBR-ya grating a superstrukturkirî û lazerên mîhengbar ên ku bi modulator û amplîfîkatoran re entegre ne, dibe ku çavkaniyên ronahiyê yên mîhengbar ên sozdar ji bo Z bin.
Lazera mîhengbar a fîber grating bi valahiyek derveyî jî cureyek çavkaniya ronahiyê ya sozdar e, ku xwedan avahiyek hêsan, firehiya xeta teng û girêdana fîberê hêsan e. Ger modulatorê EA dikare di valahiyê de were entegre kirin, ew dikare wekî çavkaniyek solîtonê ya optîkî ya mîhengbar a bilez jî were bikar anîn. Wekî din, lazerên fîberê yên mîhengbar ên li ser bingeha lazerên fîberê di salên dawî de pêşkeftinek berbiçav bi dest xistine. Tê payîn ku performansa lazerên mîhengbar di çavkaniyên ronahiyê yên ragihandina optîkî de bêtir were baştir kirin, û para bazarê dê hêdî hêdî zêde bibe, bi perspektîfên serîlêdanê yên pir geş.